электростимулятор мозга своими руками

Нейростимулятор своими руками

Данный прибор предназначен для людей, у которых малоподвижный образ жизни, болезни или просто лень. Они атрофируют мышцы, уменьшается кровоснабжение мышц и органов.

Биологически активные точки (точки акупунктуры) теряют связь между собой, что приводит к нарушению обмена энергией между ними. Это чревато новыми болезнями и ухудшением самочувствия. Если лень можно и надо прогнать, то для больных людей и для людей, ведущих вынужденный малоподвижный образ жизни, например на работе, предназначен нейростимулятр.

Его можно купить, а можно просто сделать самому из доступных деталей.

Нейростимулятор не качает мышцы, как ошибочно думают многие, насмотревшись рекламы, а разогревает их, усиливая кровоток. Особенно нужен такой прибор людям, находящимся долгое время на больничной койке после автомобильных аварий, с повреждениями позвоночника, парализованных. Хорошо применить его и для больных различного рода артритами с ограниченной подвижностью.

Нейростимулятор (простая версия)

Нейростимулятор имеет следующие параметры выходных импульсов:

Описание схемы

Функционально нейростимулятор состоит из двух генераторов импульсов, формирователя длительности импульсов, преобразователя напряжения и выходного усилителя. Генератор импульсов, реализованный на микросхеме DD1, на выходе выдает импульсы периодом от 1 секунды до 70 секунд.

Рис. 1. Принципиальная схема.

Период импульсов устанавливается резистором R2. Импульсы первого генератора запускают второй генератор, реализованный на элементах DD2.1, DD2.2. Период этих импульсов устанавливается резистором R6. Таким образом, длительность импульсов первого генератора заполняется импульсами второго генератора. Пауза между пачками импульсов равна половине периода первого генератора.

Для регулирования субъективного ощущения, выходные импульсы имеют одинаковую длительность, формируемую формирователем на элементах DD2.3, DD2.4. Длительность выходных импульсов от 50 до 250 мкс устанавливается резистором R9. На выводе 11 DD2.4 получаем импульсы отрицательной полярности.

Поэтому выходной транзистор VT3 в паузах между пачками импульсов открыт, а во время прохождения импульсов – закрыт. Нагрузочный резистор R10 ограничивает выходной ток до 27-30 мА, обеспечивая безопасность человека.

Преобразователь напряжения собран по стандартной схеме мультивибратора на транзисторах VT1, VT2 структуры p-n-p. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце 30 х 15 х 6 2000НМ1. Обмотка W1 содержит 2 х 43 витка провода ПЭВ2-0,5, обмотка W2 содержит 2х14 витков, а обмотка W3 содержит 450 витков. Обмотки W2, W3 намотаны проводом ПЭВ2-0,27 (0,30).

Сначала наматывается обмотка W3, затем в два провода обмотки W1, W2. Конец одной обмотки W1 и W2 соединяется с началом второй, обеспечивая фазировку витков. Если после включения преобразователя на выходе диодного моста нет напряжения, то необходимо поменять местами выводы 1-3 или 4-6 трансформатора. Резистор R4 подбирается по минимуму потребляемого тока и по устойчивости запуска преобразователя при включении напряжения питания.

Потребляемый ток преобразователя без нагрузки – 20 мА. Общий потребляемый ток нейростимулятора – 60 мА.

Трансформатор блока питания необходимо рассчитывать на больший ток, так как кратковременно, при включении преобразователь потребляет больший ток. Это обусловлено установкой переходных процессов автогенератора.

Рис.2. Чертеж печатной платы.

Рис.3. Расположение элементов на плате.

Нейростимулятор (улучшенная версия)

Нейростимулятор имеет следующие параметры выходных импульсов:

Описание схемы

Функционально нейростимулятор состоит из двух генераторов импульсов, двух формирователей длительности импульсов, формирователя отрицательного импульса, преобразователя напряжения и выходных усилителей. Генератор импульсов, реализованный на микросхеме DD1, на выходе выдает импульсы периодом от 1 секунды до 70 секунд (см. рис., ниже).

Период импульсов устанавливается резистором R2. Импульсы первого генератора запускают второй генератор, реализованный на элементах DD2.1, DD2.2. Период этих импульсов устанавливается резистором R6. Таким образом, длительность импульсов первого генератора заполняется импульсами второго генератора. Пауза между пачками импульсов равна половине периода первого генератора.

Для регулирования субъективного ощущения, биполярные выходные импульсы имеют одинаковую длительность, определяемую одинаковыми формирователями на элементах DD2.3, DD2.4 и DD3.2, DD3.3. Формирователи представляют собой одновибраторы, срабатывающие по заднему фронту импульса (отрицательному перепаду). Элемент DD3.1 необходим для согласования одновибратора с выходным импульсом, поскольку на выходе необходимо получить последовательность положительных и отрицательных импульсов.

Длительность выходных импульсов от 50 до 750 мкс устанавливается спаренным резистором R8. На выводе 11 DD2.4 и 10 DD3.3 получаем отрицательные импульсы. Отрицательный импульс положительной полярности с вывода 10 DD3.3, через защитный диод VD3 и резистор R16 управляет высоковольтным ключом на транзисторе VT4.

Выходной транзистор VT4 в паузах между пачками импульсов открыт, а во время прохождения импульсов – закрыт. Поэтому на электроде, относительно общего провода, во время импульса будет высокое напряжение (плюс 100 В), а в перерывах между импульсами – ноль. Нагрузочный резистор R15 ограничивает выходной ток до 2,7-3,0 мА, обеспечивая безопасность человека.

Аналогичный импульс с вывода 11 DD2.4 поступает на инвертирующий триггер разнополярных импульсов, реализованный на микросхеме операционного усилителя DA1. Триггер не изменяет длительность входных импульсов, а инвертирует их и делает разнополярными. На выходе триггера будут присутствовать короткие импульсы от минуса питания до плюса. Эти импульсы управляют ключом на p-n-p транзисторе VT3. Работает он аналогично транзистору VT4, т.е. транзистор постоянно закрыт, а во время прохождения импульсов на электроде будет минус 100 вольт относительно общего провода.

Таким образом, на электродах относительно общего провода будут последовательно присутствовать высоковольтные импульсы разной полярности, но одинаковой длительности. Если подключить концы осциллографа на электроды, то осциллограмма будет с одним двойным импульсом (с небольшим разрывом) либо положительной, либо отрицательной полярности. Полярность зависит от того, к какому электроду подключен общий вывод осциллографа, а двойная длительность импульса получается из-за переполюсовки.

Импульс появляется либо на одном электроде, либо на другом. Рассматривая импульсы на электродах, установленных на теле, можно увидеть, что амплитуда импульсов уменьшается до 15-30 вольт в зависимости от сопротивления кожи. Поэтому не надо бояться, что вы пострадаете от высокого напряжения.

Индикацию прохождения пачек импульсов осуществляет светодиод HL1, который крепится на крышке корпуса. Светодиод может быть любого типа с соответствующей заменой гасящего резистора R18.

Преобразователь напряжения собран по стандартной схеме мультивибратора на транзисторах VT1, VT2 структуры p-n-p. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце 32х16х8 2000НМ1. Обмотка W1 содержит 2х32 витка провода ПЭВ2-0,5, обмотка W2 содержит 2х9 витков того же провода, а обмотка W3, W4 содержат по 500 витков. Обмотки W2, W3 намотаны проводом ПЭВ2-0,27 (0,30). Сначала наматывается обмотка W3, затем W4, потом в два провода обмотки W1, W2.. Конец одной обмотки W1 и W2 соединяется с началом второй, обеспечивая фазировку витков. Если после включения преобразователя на выходе диодов VD1, VD2 нет напряжения, то необходимо поменять местами выводы 1-3 или 4-6 трансформатора. Настройку преобразователя лучше выполнять без нагрузочных резисторов R12, R15. При этом необходимо после выключения блока питания разряжать конденсаторы фильтра С4, С5. Резистор R4 подбирается по минимуму потребляемого тока и по устойчивости запуска преобразователя при включении напряжения питания.

Общий потребляемый ток нейростимулятора – 200 мА. Трансформатор блока питания необходимо рассчитывать на больший ток, так как кратковременно, при включении преобразователь потребляет больший ток. Это обусловлено установкой переходных процессов автогенератора.

Чертеж печатной платы показан на рис., ниже:

Расположение элементов на плате смотрите на рис., ниже:

Изготовление электродов

Электроды можно сделать квадратными или круглыми из белей жести (никелированной) диаметром 40-50 мм. Края электродов скругляются надфилем, чтобы электрод не врезался в тело. После припайки тонких проводов, сторона пайки заливается герметиком.

Использование нейростимулятора

На руках и ногах электроды лучше прикреплять с помощью укороченного эластичного бинта. На туловище надо сделать специальный бандаж на резинке и застежке на пуговицах или липучке. Если вы идете на работу, то бандажи можно надеть заранее. Ориентировочное расположение электродов на теле – начало и окончание мышцы.

Рис.4 Приблизительно установка электродов (от производителя).

Электроды лучше прикреплять на марлю, смоченную подсоленной водой. Если марли нет (или нет такой возможности), то необходимо позаботиться о хорошем контакте электрода с телом. Иначе под электродом будет ощущаться жжение. Наилучшее ощущение под электродом – это распирание. Будто мышца выдавливается изнутри.

Обычное ощущение – вибрации в такт импульсам, потепление. Сила ощущения регулируется резистором R9. Изменение положения электродов необходимо делать при выключенном нейростимуляторе.

Не торопитесь давать максимальную длительность импульсов воздействия – малые дозы более целебны. Лучше увеличить продолжительность. Болезни мы подхватываем не за один день, и лечить их надо тоже не один день. Первое включение с подсоединенными электродами делайте так, чтобы можно было быстро отключить прибор или электроды. Кратковременное замыкание электродов друг на друга не опасно. Прежде чем подключать прибор к больному опробуйте его действие на себе, лучше на ногах.

Если вы будете использовать прибор на других, то желательно поставить индикацию прохождения пачек импульсов. Для этого надо от вывода 13 DD2.4 через резистор соответствующего номинала на минус питания поставить любой светодиод. Светодиод и гасящий резистор крепятся на крышке корпуса.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

Во время отсутствия хозяев дома злоумышленники могут совершить кражу. Для предотвращения этого можно собрать простую схему, которая автоматически включала бы свет. Ниже, представлена простая схема, включающая свет примерно через 2 часа после полуночи. Время, в которое происходит большинство ограблений.

Эта простая схема собрана на CMOS IC CD4060 для того чтобы получить необходимое время задержки.

Две простые схемы приборов для нахождения биологически активных точек

Ниже, предложены две простых схемы приборов для нахождения акупунктурных (биологически активных) точек человека. В этих приборах используется поиск точек по их проводимости (сопротивлению). В акупунктурных точках наблюдается относительно низкое электрическое сопротивление, фиксируемое на площади около 2 мм2 и равное приблизительно 800 кОм и ниже, а уже на расстоянии 2 мм от этой точки сопротивление увеличивается приблизительно до 1,4 МОм. Реальные значения сопротивления могут колебаться от указанных на ±20%. Подробнее…

Ранее мы писали: что можно сделать из старой микроволновой печи. Сегодня давайте подробно рассмотрим, как сделать аппарат для точечной сварки своими руками из высоковольтного трансформатора или МОТ (Microwave Oven Tranformer – трансформатор микроволновой печи) от старой не годной микроволновки. Конечно, при условии, что ВВ трансформатор исправен (хотя бы его первичная обмотка), а неисправно что-то другое: магнетрон, шлейф, плата управления и т.д.

Для мастера бывает необходимость в точечной сварке. Данная точечная сварка даёт ток до 800 Ампер, чего вполне достаточно для сварки листового металла до 1,5мм.

Источник

Транскраниальная стимуляция переменным током

Транскраниальная стимуляция переменным током (tACS) является относительно недавним методом, используемым для неинвазивной модуляции биоэлектрической активности мозга. Технически метод аналогичен, но не идентичен транкраниальной стимуляции постоянным током (tDCS). В то время как десятилетия исследований на животных и людях выявили основные физиологические механизмы tDCS, известно меньше о физиологических механизмах tACS. Последние междисциплинарные исследования способствовали пониманию того, как tACS влияет на биоэлектрическую активность и каким образом транскраниальная стимуляция методом случайного шума (tRNS), которая является специальной формой tACS, может модулировать функции коры. Эксперименты на животных показали, каким образом нейроны реагируют на инвазивные и транскраниально используемые переменные токи. Такие результаты подтверждают эффекты стимуляции нейронных сетей и необходимость знаний в области физики о вовлечении физических осцилляторов в активность мозга человека.

Модели мозга позволяют предсказать точную картину изменений в течение tDCS и tACS. Наконец, недавние исследования физиологии и поведения человека завершают картину эффектов неинвазивной модуляции колебаний мозга.

Компьютерное моделирование текущего потока во время tDCS с использованием моделей головы человека показало, что значительная часть тока шунтируется хорошо проводящей кожей (

Применение очень слабых электрических полей, направленных на мозгу человек от экстракраниального источника ставит перед исследователем вопрос: какая интенсивность стимуляции требуется для того, чтобы изменить активность нейронов? В исследованиях на животных этот вопрос часто рассматривается; однако до сих пор неясно, как эти данные могут быть приложимы к исследованиям человека. Действительно, протоколы стимуляции, применяемые в исследованиях на животных, часто сильно отличаются от тех, которые используются у людей. Поэтому эти данные следует обрабатывать с осторожностью. Кроме того, знание величины электрического поля внутри мозга, недостаточно для оценки его влияния на нейроны.

Представляет интерес ответ на вопрос, какая часть экстракраниального электрического тока фактически поступает в кору. Ozen et al. прикрепляли провода из нержавеющей стали к черепу анестезированных крыс, стимулировали их электрически с помощью АС и одновременно регистрировали внутричерепную нейронную активность. Они смогли продемонстрировать увлечение текущей нейронной активностью на частотах, имитирующих частоту кортикальных медленных колебаний (0,8-1,7 Гц) в нескольких областях коры. Авторы сообщили, что мембранные потенциалы, а также удельная активность модулируются стимуляцией AC. Эксперименты показали, что градиенты напряжения 1 мВ / мм во внеклеточном пространстве были достаточными, чтобы влиять на разряды нейронов.

В принципе, можно учитывать три ключевых параметра, а также взаимодействия более высокого порядка.

Кроме того, необходимо принимать во внимание взаимодействия более высокого порядка между tACS и колебаниями мозга. Если мы хотим модулировать колебания мозга с помощью tACS, это не будет линейный процесс, и эффект не будет ограничен частотой стимуляции. Во-первых, линейное увеличение интенсивности стимуляции может оказывать нелинейное воздействие на пораженную нервную ткань. Во-вторых, возбуждающие колебания влияют на колебания не только частоты стимуляции, но также на гармонические кратные и субгармоники.

При проектировании техники воздействия методом tACS необходимо ответить на следующие вопросы:

Источник

Транскраниальная стимуляция постоянным током

Ключевой задачей многоэлектродной транскраниальной электрической стимуляции (TES) или транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS) является поиск оптимальной схемы воздействия, которая обеспечивает необходимую плотность тока в мишени воздействия и сводит к минимуму его в остальной части мозга, что математически можно определить, как проблему оптимизации. Такая оптимизация с алгоритмами наименьших квадратов (LS) или Linearly Constrained Minimum Variance (LCMV) обычно является дорогостоящей и требует нескольких независимых источников тока.

Основываясь на принципе взаимности в электроэнцефалографии (ЭЭГ) и TES, можно быстро найти оптимальные паттерны TES. Можно определить четыре различные мишени в коре в детальной семицелевой модели конечных элементов и анализировать эффективность разных вариантов методов TES с учетом взаимности с точки зрения плотности электродов, ошибки таргетинга, фокальности, интенсивности и направленности с использованием решений LS и LCMV в качестве эталонных стандартов. Обнаружено, что алгоритмы взаимности показывают хорошую точность, сравнимую с решениями LCMV и LS. Использование большей плотности электродов улучшает фокальность, направленность и параметры интенсивности тока.

Требование к конкретному таргетированию очагов поражения регионов нейронов (ROI) заключается в использовании методологии, минимизирующей, насколько это возможно, ток, применяемый к областям мозга, не имеющим отношения к цели воздействия.

Кроме того, возрастает интерес к воздействию током как бы выходя за пределы традиционного использования двух больших губчатых электродов, например, с помощью местной модели с высоким разрешением одного источника (электрода), окруженного четырьмя электродами или массивными плотными электродными решетками, для повышения точности TES.

В этом отношении анатомически верное и специфическое для модели головы воздействие током в TES становится все более важным для определения места окончательного тестирования клинической эффективности TES в будущих клинических испытаниях.

Изменяя точки расположения небольших электродов (или меньший кластер электродов, аппроксимирующий площадь) на скальпе и сопоставляя с уровнем воздействия фиксированного тока, можно оптимизировать «доставку» тока в ROI регион коры с использованием специального алгоритма. Задача определения необходимой плотности направленного тока, без наложения дополнительных ограничений минимального воздействия на другие области мозга может быть решена прямо и точно с использованием принципа взаимности. Оптимизация TES с плотным массивом, как правило, сложнее из-за гораздо большего числа степеней свободы, чем в двух tDCS пластырей-электродов.

При более плотном покрытии скальпа в плотном массиве ЭЭГ полюса, топографии ЭЭГ для любого свинцового поля коры аппроксимируется лучше, и поэтому ожидается, что инжекция обратного тока от этих «полюсных» электродов обеспечит более точный таргетинг. Остается непонятным работают ли методы таргетинга на основе взаимности аналогично или лучше, чем методы LS и LCMV, а также то, что использование очень большого числа (256) электродов вместо (128) действительно улучшает эффективность данных методов. Предварительные результаты по использованию принципа взаимности для получения удобных протоколов влияния тока с использованием сетей ЭЭГ с 128 и 256 сетями высокой плотности. Метод взаимности оптимален для максимизации составляющей плотности тока на мишени желаемой ориентации. Описано четыре метода, полученных с помощью принципа взаимности, с эмпирическим учетом дополнительных требований минимизации воздействия TES на нецелевые области мозга и контрастирования их с алгоритмами LS и LCMV. Возможно моделирование на детальной модели головного мозга FE с учетом четырех репрезентативных кортикальных целей для оценки эффективности методов с точки зрения ошибки таргетинга (TE), фокальности, направленности и интенсивности воздействия током.

Первый метод, основанный на взаимности, имеет теоретическое значение, когда только один электрод вводит общий максимальный ток, а остальные электроды действуют как множественные «поглотители» распространения обратных токов и минимизации воздействия TES на нецелевые области.

В других трех методах взаимности, рассматривается дополнительное ограничение: верхняя граница тока, подаваемого каждым электродом, который обычно рассматривается с точки зрения ограничения безопасности для того, чтобы избежать раздражения кожи. Эти методы различаются способом выбора «поглотителей» и обеспечения лучшей оптимизации с точки зрения либо полной интенсивности цели («противоположной» конфигурации), либо показателя фокальности («кольцевая» конфигурация).

Эталонная модель мягких тканей для взрослого субъекта может была получена из T1-взвешенных МР-изображений головы, с помощью сканера 3T Allegra (Siemens Healthcare, Эрланген, Германия). Структура кости была получена от КТ-сканирования того же объекта, записанного с помощью КТ-сканера GE (General Electric, Fairfield, United States). Матрица регистрации составляет 256 × 256 × 256 с размером вокселей 1 мм × 1 мм × 1 мм как при сканировании CT, так и T1. Чтобы построить анатомически точную геометрию модели, изображения МРТ T1 автоматически сегментируются на семь типов тканей (серое вещество, белое вещество (WM), CSF, скальп, глазные яблоки, внутренний воздух и череп). Объем ТТ сегментирован в мягкие ткани, внутренние компоненты воздуха и кости черепа. Типичные положения электродов в сетях датчиков EGI 128 и 256 с высокой плотностью EGI, определенные для объекта в предыдущих исследованиях проводится с использованием системы геодезической протограмметрии (GPS).

Источник

Неинвазивная стимуляция мозга

В отделении нейрореабилитации и физиотерапии используются следующие методы неинвазивной стимуляции мозга:

транскраниальная магнитная стимуляция

транскраниальная электрическая стимуляция

определения возбудимости моторной коры и проведения по кортикоспинальным трактам;

картирования (определения локализации) моторных и немоторных функций в коре головного мозга;

направленного влияния на возбудимость коры и нейропластичность (ритмическая ТМС)

Определение показаний и противопоказаний к ТМС, продолжительности курса терапии возможно при очной консультации сотрудника отделения.
Проведение транскраниальной магнитной стимуляции также возможно в рамках научных исследований.
Транскраниальная электрическая стимуляция (ТЭС) – метод неинвазивной стимуляции мозга, основанный на воздействии на кору головного мозга слабым электрическим полем. ТЭС используется для направленного изменения активности регионов коры головного мозга.
Проведенные исследования показали потенциал для применения этого метода при депрессии, болевых синдромах, фибромиалгии, двигательных, речевых и зрительных нарушениях после инсульта, паркинсонизме и ряде других заболеваний. В нашем отделении при отсутствии противопоказаний ТЭС применяется при следующих состояниях:

Определение показаний и противопоказаний к ТЭС, продолжительности курса терапии возможно при очной консультации сотрудника отделения.
Проведение транскраниальной электрической стимуляции также возможно в рамках научных исследований.

Источник

Электродопинг для мозга

9 ТОЧЕК

Есть задачи, для решения которых необходимо умение мыслить нестандартно.

И далеко не всем это дано от природы. Но есть способ эту способность приобрести – и его действенность доказывает эксперимент, проведенный в Университете Сиднея. Участникам предложили решить задачку про 9 точек (см. подверстку). Мало кто сумел решить ее с лету, зато после 10 минут транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS), 40% участников легко с нею справились.

«Транскраниальная стимуляция» звучит несколько устрашающе, но на деле ничего ужасного в ней нет. Это один из способов нейростимуляции, причем простой и безболезненный. На определенные участки мозга воздействуют с помощью слабого – до 2 mA – тока. Процедура абсолютно безболезненная – проводится при помощи нехитрого устройства, состоящего из двух электродов (анода и катода), пары проводов и батарейки. Электроды прикладывают к коже головы над участками, которые планируют стимулировать. Отсюда и термин «транскраниальный», что означает «сквозь череп».

С помощью тока можно влиять на нейроны – снижать или повышать их возбудимость, увеличивать число синапсов. Это улучшает передачу нервных импульсов, что позволяет лучше воспринимать, запоминать и анализировать информацию. Одна процедура дает эффект, который может длиться от нескольких минут до нескольких дней.

ТОК ВМЕСТО ТАБЛЕТОК

Метод tDСS изначально вызывал скепсис в научном сообществе: считалось, что ток не может проникать в мозг через кости черепа. Однако в начале 2000-х годов были получены доказательства, что это возможно, и началось повсеместное им увлечение. В научных рецензируемых журналах вышло несколько сотен статей, посвященных использованию tDCS при лечении самых разных заболеваний. Доктора с помощью этой методики помогают восстанавливаться пациентам, перенесшим инсульт, а также лечат депрессию. Правда, получены данные, что эффективность tDCS ниже, чем у антидепрессантов – зато и побочных эффектов у нее практически нет. Интересно, что электростимуляция улучшает эмоциональный фон не только у людей депрессией, но и у здоровых. Процедура успокаивает, повышает настроение, снижает усталость и повышает толерантность к окружающиму.

С помощью tDCS врачи достаточно успешно лечат мигрень. После прохождения курса из десяти 20-минутных процедур 75% участников отметили, что у них снизилась и частота приступов, и их интенсивность. Кроме того, были получены данные, что транскраниальная электростимуляция может быть эффективной при лечении дислексии.

А еще она способствует успешной борьбе с лишним весом. Воздействуя на определенную область в мозге (а именно на дорсолатеральную префронтальную кору), врачи помогли испытуемым взрастить в себе силу воли и принимать более рациональные решения относительно еды. В итоге участники исследования, прошедшие процедуру, съедали на 14% меньше тех, кто попал в контрольную группу.

Попытка не пытка

У попыток повлиять на работу мозга с помощью электричества давняя история. Еще 200 лет назад проводились первые опыты по лечению током депрессии. С середины прошлого века электросудорожную терапию используют для лечения ряда психиатрических заболеваний. С помощью глубокой стимуляции (электроды размещают в конкретных областях мозга) пытаются лечить болезнь Паркинсона и Альцгеймера, синдром Туретта, хроническую боль, морбидное ожирение. И все популярнее становятся неинвазивные методики. Это, в первую очередь, транскраниальная магнитная стимуляция для лечения неврологических расстройств. И более простая, доступная даже вне лаборатории транскраниальная стимуляция постоянным током.

БЫСТРЕЕ, СИЛЬНЕЕ, ВЫШЕ

Однако звездный час tDCS наступил, когда стало ясно: она может быть использована не только для лечения больных, но и для улучшения умственных способностей здоровых. На сегодняшний день проведено немало исследований, как именно процедура влияет на внимание, память и сообразительность. К примеру, воздействие слабого электрического тока может улучшить способности к языкам. Это обнаружили немецкие ученые, изучавшие влияние технологии на 19 добровольцах. Участникам эксперимента крепили электроды над верхней частью височной коры левого полушария – именно эта область отвечает за усваивание иностранных слов и грамматических конструкций. Испытуемые изучали выдуманный язык, и люди, которым проводили стимуляцию, запоминали абракадабру успешнее, чем те, кому лишь имитировали процедуру.

Австралийские ученые обнаружили, что при электростимуляции более споро решаются математические задачи. В США с помощью tDCS прокачивают мозг военнослужащих – она помогает им набирать больше очков во время тренировок на симуляторах. Также предпринимаются попытки за счет стимуляции нейронов повысить результаты спортсменов – ведь такого рода «допинг» еще не успели запретить. Словом, создается впечатление, что tDCS способна улучшить любые навыки, используемые нами в повседневной жизни. И, разумеется, нашлось немало людей, пожелавших безо всяких усилий стать быстрее, выше и сильнее.

ХАЛЯВА, ПРИДИ!

Возможность сделать себя умнее без многочасового сидения за учебниками (или в дополнение к нему), конечно, многим показалась привлекательной. В США уже сложилось целое сообщество, члены которого занимаются самостоятельной стимуляцией мозга. Они с удовольствием делятся своими результатами и рассказывают новичкам, как собрать устройство для электростимуляции в домашних условиях.

В 2015 году Стэнфордский университет провел исследование, которое показало, что «разгоняют мозги» преимущественно мужчины (94% участников сообщества). У многих из них есть высшее образование (64%), что неудивительно, ведь в первую очередь о технологии можно узнать из научных статей. Большинству участников сообщества от 20 до 30 лет. Второй же всплеск интереса к технологии наблюдается среди участников старше 50. Поскольку есть данные, что транскраниальная электростимуляция постоянным током улучшает когнитивные способности, люди таким образом пытаются компенсировать нарушения памяти и внимания, которые могут возникнуть с возрастом.

В нашей стране пока нет столь обширного и сплоченного сообщества, как в Штатах. Однако и в России можно без проблем купить устройство для tDCS. А те, кто хоть немного знают физику, при желании легко собирают его дома.

Не все так однозначно

Не все исследования подтверждают эффективность транскраниальной стимуляции постоянным током для улучшения когнитивных способностей. Шведские психологи с ее помощью пытались улучшить память мужчин и женщин в возрасте 65-75 лет, не имевших диагностированных умственных нарушений. Увы, на результаты их подопечных повлияли регулярные тренировки памяти, а вот электростимуляция не оказала никакого эффекта.

ПОЧЕМУ ЖЕ УЧЕНЫЕ ПРОТИВ?

Казалось бы, транскраниальная электростимуляция обладает сплошными преимуществами. Однако специалисты не в восторге от многочисленных домашних экспериментов. Некоторые из них даже объединились и опубликовали в известном медицинском журнале Annals of Neurology открытое письмо для любителей «разогнать» мозг.

Исследователи предупреждают: несмотря на кажущуюся простоту и пользу tDCS, люди еще многого о ней не знают. Например, авторы письма обращают внимание на продолжительность курса. Как правило, научные эксперименты длятся максимум пару месяцев. Однако некоторые любители стимулируют свой мозг каждый день в течение многих месяцев и даже лет. И никто не знает, к чему это приведет. Хотя благодаря армии биохакеров, которые с легкостью ставят эксперименты на себе, мы наверняка скоро это выясним.

Следующий момент – точно не известно, сколько по времени должна длиться процедура. Неофиты считают – чем больше, чем лучше. А ведь стимуляция дольше 20 минут может повредить кожу под электродами, вплоть до ожогов! Также любители не учитывают, что во время стимуляции происходит не точечное воздействие на выбранную область, но и на все области вокруг. Какие зоны мозга еще будут затронуты, сложно предсказать. Неудивительно, что, как говорит один из авторов письма невролог Рой Гамильтон, стимуляция может улучшить одни способности и одновременно нарушить другие.

Проблема также в том, что у каждого человека своя карта мозга с присущими лишь одному ему особенностями. Универсальные схемы расположения электродов на голове и теле, которых так много в сети, далеко не всегда срабатывают. Поэтому доморощенные умельцы многое выясняют экспериментальным путем. Стимулируют определенную зону, после чего анализируют свои ощущения. Кроме того, если внимательно вчитываться в отчеты о результатах экспериментов, можно обнаружить, что польза от tDCS не такая безусловная. Иногда процедура может дать эффект, обратный ожидаемому, например, в том случае, если испытуемый – левша, а протокол эксперимента был разработан для правшей. Пол, возраст, гормональный статус, принимаемые лекарства – все это способно повлиять на результат. Есть также сведения, что эффект зависит от того, чем занят человек во время стимуляции: ест, читает книгу, играет в компьютерные игры или медитирует. Конечно, рано или поздно у науки появятся ответы на все эти вопросы и tDCS, вполне возможно, станет рядовой процедурой, расширяющей наши возможности. Пока же каждый сам для себя просчитывает плюсы и минусы – которых, как мы видим, может оказаться слишком много.

На сегодня известно о таких достаточно редких, но возможных побочных эффектах tDCS: головная боль, тошнота, ожоги, раздражение кожи, зуд в месте контакта с электродами, световые «вспышки»-фосфены перед глазами.

Источник